CN103066181B - Led芯片及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一方面提出了一种LED芯片，包括：台阶状的堆叠，位于堆叠之上的钝化层；形成于钝化层中的处于相应于第一台阶面的区域内的P型电极；以及形成于钝化层中的处于相应于第二台阶面的区域内的N型电极，其中，P型电极的面积与N型电极的面积之比或N型电极的面积与P型电极的面积之比处于0.7-1.2的范围内。本发明还提出了改进的两种LED芯片和两种制作LED芯片的方法。根据本发明的LED芯片和制造方法，解决了现有技术中的LED芯片在SMT技术的应用中容易产生虚焊、偏位、短路等不足。

Description

LED芯片及制造方法

技术领域

本发明涉及一种LED芯片，尤其涉及一种适用于表面贴装技术的LED芯片。

本发明还涉及一种制造LED芯片的方法。

背景技术

发光二极管（LED）是一种新型的淘光源，和传统光源相比，它具有很多优点：长寿、节能、低电压、体积小以及环保。

传统的LED芯片封装工艺步骤如下：第一，将LED芯片通过界面导热材料固定在支架内，即固晶工艺，此时LED芯片的金属电极面朝上；第二，通过金线键合工艺实现芯片电极与外电路的连接，然后使用高透明的树脂将LED芯片包装起来，以保护发光器件和封装结构。

传统的LED芯片封装工艺主要存在以下三点不足：芯片的传热效率低，多芯片组装的复杂性高，并且封装效率低。具体表现如下：第一，芯片的传热性能受到界面材料的导热能力的限制，尤其是市场对大功率的LED芯片的需求越来越大，而采用传统封装工艺的LED芯片的散热问题越发突出；第二，随着多芯片构成的大功率、多色彩的LED模组所应用的领域越来越广泛，采用传统引线键合工艺，引线会占据相当一部分空间，导致封装体积过大，不利于产品的小型化，同时生产效率低；第三，传统封装工艺流程复杂，生产效率低

自LED诞生以来，相关技术不断进步，发光效率不断提高，目前白光LED的发光效率已经超过普通的荧光灯，LED已经开始进入照明领域。但是由于上述原因，LED灯的成本居高不下，并且存在严重的散热问题，导致其无法在照明领域广泛应用。为此，提出了采用SMT工艺贴装倒装结构的LED芯片。

然而现有技术中的采用SMT工艺贴装倒装结构的LED芯片的设计具有较大的局限性，封装良率低，在封装过程中容易发生虚焊、偏移、脱焊以及短路等现象，从而无法很好地适用于SMT工艺。

现有技术中的LED芯片的电极面积之比大概处于2.5~6.0的范围内，这是因为，根据LED发光原理：电子与空穴复合，其能量以光能的形式释放。为了使LED具有更高的发光效率和光通量，必然要求N型电极的面积尽可能大，其原因是：①N型电极面积越大，允许通过的电流越大，也就是LED功率越大，发光量越大；②N型电极是电子与空穴复合处，N型电极面积越大，其发光面积越大，从而具有更高的光通量。因此，基于LED的发光原理，必然会导致两极面积相差较大和绝缘层的面积受到限制。两极面积相差较大和绝缘层面积较小，使现有技术中的LED芯片不适合SMT贴装。

发明内容

经过大量的实验，发明人发现现有技术中的采用SMT工艺贴装倒装结构的LED芯片存在诸多缺陷的原因如下：第一，现有技术中的LED芯片的P型电极区域的面积与N型电极区域的面积相差较大（在本发明中，所说的电极/电极区域的面积意指电极/电极区域在水平方向，即芯片所延展的方向上的截面积。），例如参照图1，其中的现有技术中的芯片的N型电极区域的面积与P型电极区域的面积之比达2.6，在采用SMT贴装芯片后，在回流焊形成共晶的过程中，由于表面张力的作用，芯片会向面积大的电极区域移动（在图1的例子中向N型电极区域移动），从而发生偏位、虚焊，导致产品的良率低；第二，在SMT过程中，P型电极的焊盘位置和N型电极的焊盘位置具有很大的高度差，并且焊盘面积也相差较大，易造成虚焊、脱焊；第三，现有技术中的LED芯片的P型电极与N型电极之间的绝缘间距小，在SMT中的回流焊形成共晶的过程中容易引起短路失效。

针对上述技术缺陷，发明人进行了大量实验，找到了带来最佳性能的LED芯片设计。在不改变原芯片的P型电极、N型电极和绝缘层的前提下，本发明致力于使得P型电极和N型电极的焊接面积相近，并且增大绝缘层面积，以获取适用于SMT工艺的LED芯片。

从而，针对现有技术中的LED芯片表面张力致使芯片向具有相对大面积的电极区域移动从而造成偏移虚焊、P型电极焊盘的位置比N型电极焊盘的位置高很多导致工艺过程中出现偏移虚焊，以及P型电极与N型电极之间的绝缘间距小容易引起短路等缺陷，本发明提出了改进的LED芯片以及相关的制造方法。

本发明的一方面提出了一种LED芯片，包括：台阶状的堆叠，该堆叠包括位于最底部的基底、相邻地位于基底之上的N型材料层、相邻地位于N型材料层之上的发光层，以及相邻地位于发光层之上的P型材料层，其中P型材料层位于堆叠的第一台阶面上，N型材料层的外侧部分位于堆叠的第二台阶面上，第一台阶面高于第二台阶面；位于堆叠之上的钝化层；形成于钝化层中的处于相应于第一台阶面的区域内的P型电极；以及形成于钝化层中的处于相应于第二台阶面的区域内的N型电极，其中，P型电极的面积与N型电极的面积之比或N型电极的面积与P型电极的面积之比处于0.7-1.2的范围内，优选为1。

在一个实施例中，P型电极与N型电极之间的钝化层的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内。

本发明进一步提出了一种LED芯片，包括：台阶状的堆叠，该堆叠包括位于最底部的基底、相邻地位于基底之上的N型材料层、相邻地位于N型材料层之上的发光层，以及相邻地位于发光层之上的P型材料层，其中P型材料层位于堆叠的第一台阶面上，N型材料层的外侧部分位于堆叠的第二台阶面上，第一台阶面高于第二台阶面；位于堆叠之上的钝化层；形成于钝化层中的处于相应于第一台阶面的区域内的P型电极；以及形成于钝化层中的处于相应于第二台阶面的区域内的N型电极，其中，P型电极与N型电极之间的钝化层的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内。

在一个实施例中，P型电极的面积与N型电极的面积之比或N型电极的面积与P型电极的面积之比处于0.7-1.2的范围内，优选为1。

本发明更进一步提出了一种LED芯片，包括：台阶状的堆叠，该堆叠包括位于最底部的基底、相邻地位于基底之上的N型材料层、相邻地位于N型材料层之上的发光层，以及相邻地位于发光层之上的P型材料层，其中P型材料层位于堆叠的第一台阶面上，N型材料层的外侧部分位于堆叠的第二台阶面上，第一台阶面高于第二台阶面；位于堆叠之上的钝化层；形成于钝化层中的处于相应于第一台阶面的区域内的P型电极；以及形成于钝化层中的处于相应于第二台阶面的区域内的N型电极，其中，还包括分别设置在P型电极和N型电极上的P型电极凸点和N型电极凸点，P型电极凸点和N型电极凸点之间在水平方向上的距离至少为100μm，并且P型电极凸点和N型电极凸点的顶端大致位于同一水平面上。

在一个实施例中，P型电极凸点与N型电极凸点在水平方向上的截面积之比或N型电极凸点与P型电极凸点在水平方向上的截面积之比处1/4-2/3的范围内

在一个实施例中，各凸点的高度至少为0.5μm，并且P型电极凸点的高度优选处于8-10μm的范围内，N型电极凸点的高度优选处于18-23μm的范围内。

在一个实施例中，芯片的高度小于200μm。

本发明的另一方面提出了一种制造LED芯片的方法，包括：

第一步：提供LED晶圆，该LED晶圆具有从下到上依次包括彼此相邻布置的基底、N型材料层、发光层和P型材料层的堆叠，同时具有位于堆叠之上的钝化层，堆叠具有台阶形状，P型材料层位于堆叠的第一台阶面上，N型材料层的外侧部分位于堆叠的第二台阶面上，第一台阶面高于第二台阶面；

第二步：在LED晶圆的表面形成钝化层；

第三步：溅镀金属牺牲层材料，以形成金属牺牲层；

第四步：制作光刻膜；

第五步：曝光显影，形成LED芯片的P型电极的面积和N型电极的面积，使得P型电极的面积与N型电极的面积之比或N型电极的面积与P型电极的面积之比处于0.7-1.2的范围内，和/或，P型电极与N型电极之间的钝化层的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内；

第六步：去除光刻膜；

第七步：去除金属牺牲层。

本发明进一步提出了一种制造LED芯片的方法，包括：

第一步：提供LED晶圆，该LED晶圆具有从下到上依次包括彼此相邻布置的基底、N型材料层、发光层和P型材料层的堆叠，同时具有位于堆叠之上的钝化层，堆叠具有台阶形状，P型材料层位于堆叠的第一台阶面上，N型材料层的外侧部分位于堆叠的第二台阶面上，第一台阶面高于第二台阶面；

第二步：溅镀金属牺牲层材料以形成金属牺牲层；

第三步：制作光刻膜；

第四步：曝光显影，形成LED芯片的P型电极区域和N型电极区域，使得在P型电极和N型电极的焊盘上，分别生成以P型电极和N型电极为标准的顶部大致处于同一水平面的凸点，并且P型电极凸点与N型电极凸点在水平方向上的截面积之比或N型电极凸点与P型电极凸点在水平方向上的截面积之比处于1/4-2/3的范围内，两凸点之间在水平方向上的距离为至少100μm；凸点的高度至少为0.5μm；

第五步：去除光刻膜；

第六步：去除金属牺牲层。

根据本发明的LED芯片，通过将N型电极和P型电极的面积之比控制在合理的范围内，解决了表面张力导致偏位虚焊的缺陷；通过在P型电极和N型电极的焊盘上生长凸点，有效地抵消了电极焊盘之间的高度差，有效地减小了偏位虚焊，改善了封装效果；同时，由于将电极之间的钝化层的面积（绝缘间距）控制在合理的范围内，有效防止了SMT中的短路失效。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了现有技术中的LED芯片的示意图；

图2显示了LED晶圆的结构示意图；

图3显示了根据本发明的LED芯片的一个制造步骤；

图4显示了根据本发明的LED芯片的一个制造步骤；

图5显示了根据本发明的LED芯片的一个制造步骤；

图6显示了根据本发明的LED芯片的结构示意图；

图7显示了一个实施例中的根据本发明的LED芯片的一个制造步骤；

图8显示了一个实施例中的根据本发明的LED芯片的一个制造步骤；

图9显示了一个实施例中的根据本发明的LED芯片的一个制造步骤；

图10显示了一个实施例中的根据本发明的LED芯片的一个制造步骤；

图11显示了一个实施例中的根据本发明的LED芯片的结构示意图。

在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图详细介绍本发明。

在本发明中，所说的电极/电极区域的面积意指电极/电极区域在水平方向，即芯片所延展的方向上的截面积。

在本发明中，所说的钝化层/绝缘部分的面积意指钝化层/绝缘部分在水平方向和竖直下垂部分的面积之总和。

在本发明中，所说的凸点的面积意指凸点在水平方向，即芯片所延展的方向上的截面积；所说的两凸点之间的距离指两凸点在水平方向上的距离。

在本发明中，所说的“电极面”的面积指两电极的面积与绝缘部分/钝化层的面积之和。

图6示意性显示了根据本发明的LED芯片20的结构示意图。

参照图6，根据本发明的LED芯片20包括台阶形状的堆叠30，该堆叠30包括位于最底部的水平延展的基底1，基底1的材质可以为蓝宝石、碳化硅或GaN。

LED芯片20的堆叠30还包括相邻地位于基底1之上的N型材料层2、相邻地位于N型材料层2之上的发光层3，以及相邻地位于发光层3之上的P型材料层4。

堆叠30的P型材料层4位于高端面（第一台阶面）上，堆叠30的N型材料层2的外侧部分位于低端面（第二台阶面）上。

根据本发明的LED芯片20还包括相邻地位于堆叠30之上的彼此紧挨的钝化层5和6（在本实施例中，钝化层6位于上部），以及形成于钝化层5和6中的P型电极和N型电极。钝化层材料可以是氧化硅，氮化硅，氮氧化硅等无机材料或聚酰亚胺（PI），苯甲酸环丁烷（BCB）等有机材料。

参照图6所示的实施例，其中钝化层5和6从堆叠30高端面（第一台阶面）之上延伸至低端面（第二台阶面）之上。并且P型电极9形成于处于相应于高端面的区域内的钝化层5和6中，N型电极10形成于处于相应于低端面的区域内的钝化层5和6中。电极材料可以是铝、硅、钛、钨、铜、银、镍、金、银、铟、锡等中的一种金属材料或者多种金属材料形成的多层膜或合金。电极的制作可以采用电镀、化学镀、金属蒸镀或金属溅镀等工艺来完成。

在图6所示的实施例中，LED芯片20的P型电极9的面积与N型电极10的面积之比或N型电极10的面积与P型电极9的面积之比处于0.7-1.2的范围内，其最佳地为1。（在本发明中，所说的电极/电极区域的面积意指电极/电极区域在水平方向，即芯片所延展的方向上的截面积。）因为发明人经过大量研究发现，这样的面积条件使得LED芯片具有最佳的封装效果。

另外，在图6所示的实施例中，LED芯片20的P型电极9与N型电极10之间的钝化层的面积（即电极之间的绝缘部分）与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内。（在本发明中，所说的钝化层/绝缘部分的面积意指钝化层/绝缘部分在水平方向和竖直下垂部分的面积之总和。）因为发明人经过大量研究发现，这样的面积条件使得LED芯片可以在SMT操作过程中有效地避免短路。

图11显示了根据本发明的LED芯片的一个实施例。参照图11，在该实施例中，芯片20’包括台阶形状的堆叠30，该堆叠30包括位于最底部的水平延展的基底1，基底1的材质可以为蓝宝石、碳化硅或GaN。

LED芯片20’的堆叠30还包括相邻地位于基底1之上的N型材料层2、相邻地位于N型材料层2之上的发光层3，以及相邻地位于发光层3之上的P型材料层4。

堆叠30的P型材料层4位于高端面（第一台阶面）上，堆叠30的N型材料层2的外侧部分位于低端面（第二台阶面）上。

LED芯片20’还包括相邻地位于堆叠30之上的彼此紧挨的钝化层5和6（在本实施例中，钝化层6位于上部），以及形成于钝化层5和6中的P型电极9和N型电极10。钝化层材料可以是氧化硅，氮化硅，氮氧化硅等无机材料或聚酰亚胺（PI），苯甲酸环丁烷（BCB）等有机材料。

参照图11所示的实施例，其中钝化层5和6从堆叠30高端面之上延伸至低端面之上。并且P型电极9形成于处于相应于高端面的区域内的钝化层5和6中，N型电极10形成于处于相应于低端面的区域内的钝化层5和6中。电极材料可以是铝、硅、钛、钨、铜、银、镍、金、银、铟、锡等中的一种金属材料或者多种金属材料形成的多层膜或合金。电极的制作可以采用电镀、化学镀、金属蒸镀或金属溅镀等工艺来完成。

芯片20’具有分别以P型电极9和N型电极10为标准形成的凸点11和凸点11’，凸点11和凸点11’的顶端大致位于同一水平面上。凸点11和凸点11’用于芯片的焊接。凸点11和11’的材质可以是铜、银、金、镍、锡、铅、铟等其中的一种金属或上述金属的合金。制作凸点11和11’的工艺可以是电镀、化学镀、溅镀或印刷这些金属构成的导电浆料。

P型电极9的凸点11和N型电极10的凸点11’之间在水平方向上的距离至少为100μm，优选地为150-200μm。目的是为了保证SMT所要求的安全距离。P型电极9的凸点11与N型电极10的凸点11’在水平方向上的截面积之比或N型电极10的凸点11’与P型电极9的凸点11在水平方向上的截面积之比处于1/4-2/3的范围内。并且LED芯片20’的高度小于200μm；凸点11或11’的高度至少为0.5μm，优选地为8-10μm。如此地，最终生成的P型电极焊接点和N型电极焊接点的高度相接近，并且其面积符合发明人通过大量实验得出的最佳面积设计，从而避免了电极焊接点的高度差所带来的偏移、虚焊等缺陷。

下面将结合附图介绍根据本发明的LED芯片的制造方法。

本发明中采用SMT工艺将LED芯片倒置封装，其工艺流程如下：1.将LED晶圆进行激光分割，然后扩晶；2.在线路板焊盘上涂布锡膏；3.采用贴装机将LED芯片贴装在线路板上；4.过回流焊，实现LED芯片倒置封装。

根据本发明的LED芯片的实现的方式主要基于RDL技术。

对于图6所示的实施例中的芯片20，其制作工艺步骤如下：

第一步：参照图2。采用LED晶圆为基体，其结构特征如图2示。LED晶圆包括从下到上依次包括彼此相邻布置的基底1、N型材料层2、发光层3和P型材料层4的堆叠30，同时具有覆盖在堆叠30之上的钝化层5。堆叠30具有台阶形状，堆叠30的P型材料层4位于高端面（第一台阶面）上，堆叠30的N型材料层2的外侧部分位于低端面（第二台阶面）上。其中基底1的材质可以为蓝宝石、碳化硅或GaN。

第二步：参照图3，在LED晶圆表面形成钝化层6。钝化层的材料可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料或聚酰亚胺（PI）、苯甲酸环丁烷（BCB）等其它有机材料。

第三步：参照图4，溅镀金属牺牲层材料，以形成金属牺牲层7；其中金属牺牲层材料可以是钛、钨、铜、银、镍、钒、铂、钯、铟、锡中的一种金属材料或者多种金属材料形成的多层膜或合金。

第四步：参照图5，制作光刻膜8。

第五步：曝光显影，形成LED芯片20的P型电极的面积和N型电极的面积，使得其特征满足：P型电极的面积与N型电极的面积之比或N型电极的面积与P型电极的面积之比处于0.7-1.2的范围内，其最佳为1；和/或，P型电极与N型电极之间的钝化层（绝缘部分）的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内。

第六步：去除光刻膜8。

第七步：去除金属牺牲层7，得到适用于SMT工艺的图6所示的LED芯片20。

第八步：减薄分割成一系列独立的LED芯片，进行SMT封装片。

其中，电极的制作可以采用电镀、化学镀、金属蒸镀或金属溅镀等工艺来完成。并且电极材料可以是铝、硅、钛、钨、铜、银、镍、金、银、铟、锡等中的一种金属材料或者多种金属材料形成的多层膜或合金。

对于图11所示的LED芯片20’，其制作工艺步骤如下：

第一步：采用如图2所示的LED晶圆为基体。其中基底1的材质可以为蓝宝石、碳化硅或GaN。参照图7，在该LED晶圆的表面通过钝化工艺形成钝化层6。钝化层的材料可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机材料或聚酰亚胺（PI），苯甲酸环丁烷（BCB）等其它有机材料。

第二步：参照图8，溅镀金属牺牲层材料形成金属牺牲层7。其中金属牺牲层7的材料可以是钛、钨、铜、银、镍、钒、铂、钯、铟、锡中的一种金属材料或者多种金属材料形成的多层膜或合金。

第三步：制作光刻膜。

第四步：参照图9，曝光显影，形成LED芯片20’的P型电极的区域和N型电极的区域，使得满足：（1）在P型电极和N型电极的焊盘上，分别生成以P型电极和N型电极为标准的凸点，用于芯片的焊接。凸点11和凸点11’的顶端大致位于同一水平面上。凸点11和11’的材质可以是铜、银、金、镍、锡、铅、铟等其中一种金属或上述金属的合金。制作凸点11和11’的工艺可以是电镀、化学镀、溅镀或印刷这些金属构成的导电浆料。参照图10，使得P型电极9的凸点11与N型电极10的凸点11’在水平方向上的截面积之比或N型电极10的凸点11’与P型电极9的凸点11在水平方向上的截面积之比处于1/4-2/3的范围内。（2）两凸点之间在水平方向上的距离至少为100μm，优选地为150~200μm，这是为了满足SMT所要求的安全距离；LED芯片20’的高度可以是小于200μm；凸点11、凸点11’的高度至少为0.5μm，优选地为8~10μm；（3）在生成两凸点后，由于P型电极9的凸点11与N型电极10的凸点11’在水平方向上的截面积之比或N型电极10的凸点11’与P型电极9的凸点11在水平方向上的截面积之比处于1/4-2/3的范围内，最终生成的P型电极焊接点和N型电极焊接点的高度接近。

第五步：去除光刻膜。

第六步：去除金属牺牲层7。

第七步：减薄分割成一系列独立的如图11示的LED芯片20’，进行SMT封装。

其中，电极的制作可以采用电镀、化学镀、金属蒸镀或金属溅镀等工艺来完成。并且电极材料可以是铝、硅、钛、钨、铜、银、镍、金、银、铟、锡等中的一种金属材料或者多种金属材料形成的多层膜或合金。

本发明通过提出在P型电极区域和N型电极区域中产生凸点来作为焊接点，并使得两凸点之间在水平方向上的距离为至少100μm以满足SMT所要求的安全距离，同时利用凸点的面积关系和高度的匹配性，解决了现有技术中，在SMT过程中P型电极的焊盘和N型电极的焊盘面积相差较大，并具有高度差，以至于在回流焊中由于表面张力作用发生偏位、虚焊，从而导致产品良率低的问题。

下面为通过根据本发明的方法所制造的LED芯片的几组实验数据。

实验1：

本实验通过根据本发明的LED芯片制作方法制作出P型电极的面积与N型电极的面积之比分别为0.3、0.6、0.7、0.9、1.2、1.5、1.8、2.1的LED芯片，然后采用SMT工艺装配在PCB板上，测试其导通性并且用推力计测试其焊接的可靠性。使得P型电极与N型电极之间的绝缘部分（钝化层）面积为电极面的面积的1/3。芯片为0201型(大小为508μm×200μm。测试结果如表格1所示。

表格1

注：0201型器件焊点剪切力的IPC标准大于或等于0.5kgf。试验结果表明，两电极的面积之比控制在0.7-1.2的范围内能够达到本发明的效果。

实验2

本实验通过根据本发明的LED芯片制作方法制作出P型电极的面积与N型电极的面积之比为1，P型电极与N型电极之间的绝缘部分（钝化层）的面积为电极面的面积的1/5、1/4、1/3、1/2、3/4的LED芯片，然后采用SMT工艺装配在PCB板上，测试其导通性并且用推力计测试其焊接的可靠性。芯片为0201型(大小为508μm×200μm。测试结果如表格2所示。

表格2

试验结果表明，P型电极与N型电极之间的绝缘部分（钝化层）的面积与电极面的面积之比例控制在1/3-1/2的范围内，可达到本发明的效果。

实验3

本实验通过根据本发明的制造LED芯片的方法制造了带有凸点的LED芯片。

在整个LED裸晶元电极面形成钝化层,并对钝化层进行开窗，并且P型电极的开窗面积约为N型电极的开窗面积的3倍，作为制作凸点的区域；

在LED钝化层上通过溅镀的方式形成0.5-0.8μm的铜导电层；

涂覆光刻胶，软烘培，对位，曝光显影，露出P型电极区域和N型电极区域中需要制作凸点的位置；

通过电镀铜、银、金、镍、锡，或上述金属的合金，P型电极与N型电极生长凸点的区域面积相差3倍，在同样金属沉积时间，两凸点生长速度也相差大约三倍，最终达到两凸点的顶端大致处在同一水平面，其中P型电极的凸点高度为8-10μm，N型电极的凸点高度为18-23μm；

先去除光刻胶，再除去薄的导电层；

得到用于焊接的等高度、面积相近，彼此间距离大于100μm的凸点，然后对此类芯片进行SMT贴装。从而能够达到本发明的效果。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种LED芯片，包括：

台阶状的堆叠，包括位于最底部的基底、相邻地位于所述基底之上的N型材料层、相邻地位于所述N型材料层之上的发光层，以及相邻地位于所述发光层之上的P型材料层，其中所述P型材料层位于所述堆叠的第一台阶面上，所述N型材料层的外侧部分位于所述堆叠的第二台阶面上，所述第一台阶面高于所述第二台阶面；

位于所述堆叠之上的钝化层；

形成于所述钝化层中的处于相应于所述第一台阶面的区域内的P型电极；以及

形成于所述钝化层中的处于相应于所述第二台阶面的区域内的N型电极，

其特征在于，所述P型电极与所述N型电极之间的所述钝化层的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内。

2.一种LED芯片，包括：

台阶状的堆叠，包括位于最底部的基底、相邻地位于所述基底之上的N型材料层、相邻地位于所述N型材料层之上的发光层，以及相邻地位于所述发光层之上的P型材料层，其中所述P型材料层位于所述堆叠的第一台阶面上，所述N型材料层的外侧部分位于所述堆叠的第二台阶面上，所述第一台阶面高于所述第二台阶面；

位于所述堆叠之上的钝化层；

形成于所述钝化层中的处于相应于所述第一台阶面的区域内的P型电极；以及

形成于所述钝化层中的处于相应于所述第二台阶面的区域内的N型电极，

其特征在于，还包括分别设置在所述P型电极和所述N型电极上的P型电极凸点和N型电极凸点，所述P型电极凸点和N型电极凸点之间在水平方向上的距离至少为100μm，并且所述P型电极凸点和N型电极凸点的顶端位于同一水平面上，所述P型电极与所述N型电极之间的所述钝化层的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内。

3.根据权利要求2所述的芯片，其特征在于，所述P型电极凸点与所述N型电极凸点在水平方向上的截面积之比或所述N型电极凸点与所述P型电极凸点在水平方向上的截面积之比处于1/4-2/3的范围内。

4.根据权利要求2或3所述的芯片，其特征在于，各所述凸点的高度至少为0.5μm。

5.根据权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述P型电极凸点的高度处于8-10μm的范围内，所述N型电极凸点的高度处于18-23μm的范围内。

6.根据权利要求2或3所述的芯片，其特征在于，所述芯片的高度小于200μm。

7.一种制造LED芯片的方法，包括：

第一步：提供LED晶圆，所述LED晶圆具有从下到上依次包括彼此相邻布置的基底、N型材料层、发光层和P型材料层的堆叠，同时具有位于所述堆叠之上的钝化层，所述堆叠具有台阶形状，所述P型材料层位于所述堆叠的第一台阶面上，所述N型材料层的外侧部分位于所述堆叠的第二台阶面上，所述第一台阶面高于所述第二台阶面；

第二步：在LED晶圆的表面形成钝化层；

第三步：溅镀金属牺牲层材料，以形成金属牺牲层；

第四步：制作光刻膜；

第五步：曝光显影，形成LED芯片的P型电极的面积和N型电极的面积，使得所述P型电极与所述N型电极之间的钝化层的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内；

第六步：去除光刻膜；

第七步：去除金属牺牲层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在第五步中，还使得P型电极的面积与N型电极的面积之比或N型电极的面积与P型电极的面积之比处于0.7-1.2的范围内。

9.一种制造LED芯片的方法，包括：

第一步：提供LED晶圆，所述LED晶圆具有从下到上依次包括彼此相邻布置的基底、N型材料层、发光层和P型材料层的堆叠，同时具有位于所述堆叠之上的钝化层，所述堆叠具有台阶形状，所述P型材料层位于所述堆叠的第一台阶面上，所述N型材料层的外侧部分位于所述堆叠的第二台阶面上，所述第一台阶面高于所述第二台阶面；

第二步：溅镀金属牺牲层材料以形成金属牺牲层；

第三步：制作光刻膜；

第四步：曝光显影，形成LED芯片的P型电极区域和N型电极区域，使得在P型电极和N型电极的焊盘上，分别生成以P型电极和N型电极为标准的顶部处于同一水平面的凸点，并且P型电极凸点与N型电极凸点在水平方向上的截面积之比或N型电极凸点与P型电极凸点在水平方向上的截面积之比处于1/4-2/3的范围内，两凸点之间在水平方向上的距离至少为100μm，所述凸点的高度至少为0.5μm，所述P型电极与所述N型电极之间的所述钝化层的面积与整个电极面的面积之比处于1/3-1/2的范围内；

第五步：去除光刻膜；

第六步：去除金属牺牲层。